[發明專利]一種高載磷活體微藻及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010462294.5
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111621423A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 夏令;宋少先;王芷芯;黃容
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12N1/20;C02F3/34;C02F3/32;C12R1/89;C12R1/01;C02F101/20;C02F101/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發明提供一種高載磷活體微藻及其制備方法和應用，該制備方法，包括以下步驟：將微藻在含磷培養基中進行活化培養，得到高載磷活體微藻。本發明利用磷元素對活性微藻進行改性，得到的高載磷活體微藻，可大大提高活性微藻對重金屬的吸附能力，當將其用于廢水中重金屬處理時，僅通過簡單振蕩吸附，即可有效除去廢水中重金屬，其中，其對廢水中鎘的吸附量可達到7.41mg/g，而且本發明的高載磷活體微藻可在促進微藻生長的同時，降低磷對水體的污染，其可將污水中的總磷濃度降低至0.2mg/L以下，使其達到地表水環境質量Ⅲ類標準排放，避免水體中因過多的磷元素而引起水體的富營養化，從而實現了微藻對重金屬和磷的去除以及污水治理的目的。

技術領域

本發明涉及環境工程技術領域，特別涉及一種高載磷活體微藻及其制備方法和應用。

背景技術

磷是引起水體富營養化的根源，同時磷也是活性微藻生長所必須的營養物質，目前含磷廢水的處置方法主要有生化法、物理吸附法和化學除磷法三種，這些方法普遍存在成本高、除磷效果不夠理想等問題。

含鎘廢水具有劇毒，而鎘的化合物毒性更大。鎘離子易在生物體內富集，如含鎘廢水未經嚴格處理會易引起生物體的慢性中毒，其危害較大。其中毒性最大的為氯化鎘，當質量濃度為0.001mg/L時，對魚類和水生物就能產生致死作用。鎘能嚴重抑制微生物的生長，濃度0.1～1.0mg/L時，微生物死亡率可達50％左右。水中鎘質量濃度為0.1mg/L時，就可抑制水體自凈作用。我國《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)明確規定鎘是第一類污染物，最高允許排放質量濃度為0.1mg/L，不能稀釋處理。因此，針對含鎘廢水的處理顯得尤為重要。

活性微藻表面含有豐富的活性官能團，其主要包括氨基、羧基、氫硫基、磷酸基和羥基，其可在利用磷元素生長的同時，對重金屬也具有一定的吸附能力。活性微藻吸附重金屬離子的機理：重金屬離子與微藻細胞結合分為兩個步驟。一是細胞壁與金屬離子的表面絡合，二是金屬離子進入細胞內被細胞吸收內化，通過細胞內在的解毒機制使有害金屬離子轉化為無毒或低毒的形態。利用活性微藻，即生物質法處理含有重金屬廢水具有處理價格低、操作簡單方便、耗能低的優點，然而，目前對該方法的研究很少，單純的利用活性微藻對重金屬進行處理，處理效果也不是很理想。因此，本發明采用磷對活藻進行改性，大大增強了活藻對重金屬的耐受性及吸附能力。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種高載磷活體微藻的制備方法，以解決現有含重金屬廢水中重金屬處理成本高、處理效果不理想的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高載磷活體微藻的制備方法，包括以下步驟：

將微藻在含磷培養基中進行活化培養，得到高載磷活體微藻。

可選地，以P計，所述含磷培養基中磷的濃度不超過200mg/L。

可選地，所述微藻為水生單細胞綠藻、藍藻中的一種或多種。

可選地，所述微藻為小球藻、柵藻、綠球藻、微囊藻、集胞藻、紅球藻中的一種或多種。

可選地，所述活化培養的培養時間為8-12天，培養溫度為25-40℃，培養環境為有光照-無光照交替進行。

本發明的第二目的在于提供一種高載磷活體微藻，該高載磷活體微藻由上述高載磷活體微藻的制備方法制得。

本發明的第三目的在于提供一種上述高載磷活體微藻在處理含重金屬廢水中的應用，該應用，包括以下步驟：

將所述高載磷活體微藻與含重金屬廢水混合后，進行生物吸附，待所述生物吸附結束后，分離，得到含重金屬生物質和脫重金屬廢水。

可選地，所述重金屬廢水中重金屬離子濃度為10-30mg/L。